JPS61154812A - プリプレグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、細幅の一方向プリプレグを効率よく製造する
方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、炭素繊維等を強化材として用いた繊維強化樹脂の
複合材料は、スポーツ用品、自動車部品、航空宇宙材料
として広く利用されており、これらの用途に向けられる
場合、ストランド、ストランド配列体、織物等に樹脂を
含浸させたプリプレグを経て成形し製造されることが多
い。

このプリプレグには、繊維の配置形態によって織物プリ
プレグ、一方向プリプレグなどがあり、通常３００〜１
５００ｍｉ幅のプリプレグは成形に際し適宜裁断し、積
層して使用される。

ゴルフクラブシャフト、釣竿などのパイプ状物の製造に
際しては、一方向プリプレグの裁断したシートが主とし
て用いられ、このシートを芯金に巻き付は硬化成形が行
われる。あるいはパイプ状物はストランドブリフレグを
フィラメントワインド法にてワインドし硬化成形して製
；ａされる。

（従来法における問題） 一方面プリプレグを使用する方法にあっては、裁断プリ
プレグの裁断端が成形体の軸方向に連続して存する場合
が多く、このため成形物の周方向断面において等方性に
欠けるきらいがあっの た。パイプ状物へ成形にストランドプリプレグを使用す
る方法にあってはストランドプリプレグは断面がほぼ円
形で、このため成形物が肉厚となり易く、又表面に凹凸
が生じ易い。更にストランドプリプレグはタック調整の
ためにタルク分などが添加され、このため物性低−トが
あり、又樹脂組成が限定されるなどの問題があった。

これらの問題をなくすために、３〜２００ｍｍ幅、厚さ
０１０１〜０．３１の細幅シート状プリプレグを使用す
ることが考えられる。このような細幅プリプレグの製造
は、３００〜１２０００本構成のストランドを１〜１０
教本引き揃えシート状に展開し樹脂を含浸させて行うこ
とになる。

しかし、このような方法によると、製造工程において、
樹脂含浸後プリプレグの両サイドの糸乱れを切断して整
え、所定幅に形を整える必要があり、そうすると裁断屑
の発生が多くなり、繊維及び樹脂分の無駄が多く、生産
歩留りが悪くなる問題がある。例えば３１１１１幅のプ
リプレグを得る場合、ＩＩ雑については両耳の糸乱れ調
整のために　１／２〜１／３量が屑となり、樹脂分につ
いては更に多くの無駄が生ずる。

又、一定長のストランドを走行させつつ樹脂の含浸を行
わせるため生産効率が細幅となるほど低くなるという問
題があった。

本発明者は、このような問題を解決する方法について検
討の結果、本発明に至ったものである。

（発明の構成） 本発明は一方向プリブレグを両面剥離↑１ポリ１ステル
フィルムを介してロールに巻き上げ、次いで、得られた
ロール巻体をロール軸に対し９０度方向に裁断すること
を特徴とする細幅一方向プリプレグの製造方法である。

このような方法によって細幅プリプレグを製造すると、
生産性高く、しかも歩留りよく細幅のプリプレグを得る
ことができる。

本発明において使用される強化材繊維としては。

炭素Ｓ維、ガラス繊維、アラミド１Ｍ緒などが挙げられ
、通常３００〜１２０００本構成のストランドが使用さ
れる。

これらのストランドは繊維目付１５〜３００ｇ、’ｍ　
’となるように展開され、一方向に引き揃えられ幅３０
０〜１５００＋ｕ＋のシート状とされる。

幅は広い程生産性は高いが１５００ｍｍを超え広幅とな
ると、シートの厚さ斑を生じ易くなる傾向があるので、
生産性と、物性との両面から考慮すると５００〜１００
０１Ｉｌｒ＃幅のものが好ましい。

強化材繊維として炭素ｌ１ｌＩ雄を使用すると、複合材
料の物性とプリプレグの厚さの点から最適のものが得ら
れる。

プリプレグのマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂
が取扱い性及び加工成形性の点より好ましい。

繊維シートへの樹脂の含浸はホットメルト法、溶剤法の
何れの方法にても行うことができる。

プリプレグの樹脂含有率は通常２８〜６０％（重量）で
ある。剥離フィルムとしては両面剥離性ポリエステルフ
ィルムが用いられる。他の材質、例えば紙の場合、紙粉
の発生が切断時に起り、該細幅テープ面に付着する。

ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムはフィ
ルムに腰がなく、細幅になる程取扱い罷い。特に成形に
際し、テープを解舒して行くときにフィルムが切れて切
片が成形物中に残存し、物性の著しい低下を惹起する。

ポリエステルフィルム以外にフィルムに腰があるものも
使用できる。

ポリエステルフィルムは、引裂き強ｉｔ　１５ｋＯ／　
ｌ１１ｍり以上のものを使うのが最適である。厚さは通
常２０〜５０μ程度のものが使用される。ポリエステル
フィルムは、両面に剥離材例えばシリコン、ポリオレフ
ィン類の塗布されたものが用いられる。

ＩＪＩ雑シートにマトリックス樹脂を含浸したプリプレ
グは、この両面剥離性フィルムを介してロール直径５０
〜２００ｍｍの紙管に巻き取られる。紙管直径が細いと
プリプレグに波打ち現蒙を生じるおそれがある。

巻き量としては厚さ１００１以下が好ましい。厚さ１０
０ｍｍ超の場合細幅に裁断したとき、脱芯現象が生じ易
くなる。好ましい厚さは裁断幅の５倍程度までである。

両面剥離性ポリエステルフィルムを介してＱ−ルに巻き
上げられたプリプレグはロール軸に対し９０度方向、即
ち周方向に所定の幅にて裁断される。Ｉ＆断をロールに
巻き上げる前に行うと、ｆ！ｉ所両端の繊維乱れ、巻き
姿不良など欠陥品を生じ易くなる。

裁断幅は通常３〜２００１Ｉｌ１１１になるように行わ
れるが、裁断幅が細い程、本発明の効果は大きくなる。

特に本発明は繊維目付５０Ｑ／ＩＲ’以下のプリプレグ
を幅１０ｍ＋ａ以下のテープ状プリプレグとするのがよ
く、その結果、細いバイブなどの成形の際ワインドして
も強化繊維の厚さ方向に歪が残らず良好な成形物を得る
ことができる。

（発明の効果） 本発明によると次の効果が得られる。

（１）　　生産性よく細幅のプリプレグを得ることがで
きる。

■　広幅物用のプリプレグ製造装置を使用し、そのまま
裁断のみによって所望の幅のプリプレグを（ηることが
できる。

■　紙を基材とする剥ｌｌ１ｌｌ材を使用しないため裁
断時紙粉の発生、付着がなく、高物性の成形物が１ｑら
れる。

■　剥離材として両面剥離性ポリエステルフィルムを使
用しているため、剥離材の強度が高く、成形特高速での
連続巻付が可能である。

■　プリプレグがテープ状であるため強化材繊維が連続
しており、従来のフィラメントワインドのような使用法
が可能であり、しかしフィラメントワインドの成形物の
ような表面に凹凸のないものが得られる。

実施例 フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アラルダイトＥ
ＰＮ１１３８（日本チバ・ガイギー社製）７０重量部、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピコート１００２
　（油化シェルエポキシ社製）２０重問部、同エピコー
ト８３８１０重量部、ジシアンジアミド３重量部〈対樹
脂１００部）、３（３，４−ジクロルフェニル）　　−
１，１−ジメチル尿素５重量部（対樹脂１００部）から
なる樹脂組成物に単繊Ｎ７μ、構成本数３０００本の炭
素繊維束１５０本を引き揃えて含浸させ、幅１０００ｎ
＋ｍのシート状プリプレグとした。このプリプレグは樹
脂含有量４５重間％、繊維目付３０ｇ　／ｒａ　’であ
った。

両面にシリコン剥離材を塗布した厚さ３０μのポリエス
テルフィルムをキャリアシートとして外径９０ｍｎ＋の
紙管に、前記シート状プリプレグを厚さ３０ｍｆｆ＋と
なるようにロール状に巻き上げた。

次いで、得られたロール巻体をロール軸に対し９０度方
向（周方向）に円板状カッターを用いて幅７ｍｍに裁断
し、７ｍｍ幅のテープ状プリプレグ１３０本を得た。

このテープ状プリプレグは、０．２１ｇ／ｍ　、厚さ０
．０３　ｍｒｒｌであり、裁断時のフィルムの溶融、フ
ィルム片の混入もなく、使用時においてもフィルムの剥
離性がよく円滑な解舒性を有し、先端直径５１ＩＩＷ、
元画径１０ｍｍ、長さ１０００ａｎのテーパー芯に５ｍ
／分で巻いたときの操作性も良好であつＩこ　。

比較のため、上記１０００ｍｍ幅のシート状プリプレグ
を直接（ロール巻体とけず）　７ｍｍ幅に裁断しつつ　
１４０本に巻き取ったところ、不ｉ１Ｍの截置不良、巻
取り不良が認められ６７本しか良品の取得ができなかっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方向プリプレグを両面剥離性ポリエステルフィルムを
   介してロールに巻き上げ、次いで得られたロール巻体を
   ロール軸に対し９０度方向に裁断することを特徴とする
   細幅一方向プリプレグの製造方法。